文章專區

2021-12-14國震中心開發5D智慧城市防救災平臺 盼能強化城市防震救災能量 480 期

Author 作者 整理報導|李依庭。

根據聯合國2016年統計報告指出,全球已有超過一半的人口居住在城市中,而城市的建築物密集度高,受到地震災害的衝擊也相對較為顯著。如何提升防救災能力、打造堅韌的智慧城市,已成為全世界相關領域專家的首要課題。位處歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊交界的臺灣,經常遭受到地震的威脅,人們不得不審慎面對地震防災。

有鑑於此,為了強化城市防救災能量,國家實驗研究院國家地震工程研究中心(以下簡稱國震中心)提出5D智慧數位空間概念,打造出領先國際的「5D智慧城市防救災平臺」。此平臺以地理資訊系統(geographic information system,GIS)為基礎,匯整多種三維圖資,包含建築資訊模型、衛星影像圖、空拍機建模模型與光達點雲等,在電腦中建構真實城市的數位分身。另外,還整合多元的城市建物與多樣的城市景觀,使虛擬城市更加逼真。

而在這個虛擬城市中,也整合了國震中心各項土木工程專業知識與演算法,包括結構監測系統、臺灣地震損失評估系統TELES和自來水系統地震風險評估專用工具「Twater」等,可以算出地震對城市建築物、橋梁、地下輸送水管等可能造成的損壞情形。因此當地震來臨時,在平臺電腦螢幕中看到的,並非常見的3D城市樣貌,也不是隨著地震搖晃的4D城市影像,而是由顏色變化呈現城市中的建築物在遭受地震衝擊後損壞的情況。此平臺的主要應用方向,不單是震後的緊急應變,在震前預防減災方面也扮演重要的角色。運用模擬分析技術,可以推估各地區潛在的災害趨勢,並透過平臺直接觀察可能發生的災損情形。也能針對災害高敏感地區,做出更準確地評估,以提前進行必要的減災作為,像是災損與耐震評估及房舍橋梁結構補強等。

不僅如此,平臺中也整合了城市的多種大數據,包括管線系統、大眾運輸系統、電力備援系統及警消單位、醫院、避難所位置和導航路線圖等,所以也能提供相關主管機關及時掌握都市硬體設備的安全狀況,進行定期檢修與汰舊換新。更能有效編制防災教育訓練,進行救災計畫的沙盤推演及分配各地區的救援物資,有效提升減災與整備計畫的效率。

而在地震發生之後,只要輸入現場地震資訊,平臺就可以顯示可能造成的災損,讓救災指揮官可以從螢幕上迅速了解可能受損甚至倒塌的建築物分布,提供警消單位、醫院、避難所位置和導航路線圖,以快速部署適當救災人力。

另外它也配有無人機自動巡檢服務,能在震後儘快派飛至受災現場,提供災損建築物的即時影像,讓指揮官得以擬定實際可行的救援計畫;也可根據近距離拍攝到的影像,判定建築物受損程度,即時派遣工程單位進行暫時的支撐或補強,避免建築物在餘震中再次倒塌、造成更嚴重的傷亡。

「5D智慧城市防救災平臺」整合實虛,打造出智慧城市,未來更會進一步結合物聯網資訊,布署在城市各個角落的感測器資料彙整,期望能擴大應用於風災、水災、土石流等其他天然災害,成為都市災害防救利器。

 

新聞來源

國家實驗研究院,〈守護台灣的5D智慧城市防救災平台〉,2021年11月16日。